Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» —
Содержание
Рефлексы, их классификация.
Рефлекс (от лат. reflexus — отражённый) — стереотипная реакция живого организма на раздражитель, проходящая с участием нервной системы. Рефлексы существуют у многоклеточных живых организмов, обладающих нервной системой, осуществляются посредством рефлекторной дуги.] Рефлекс — основная форма деятельности нервной системы.Термин «рефлекс» был введен французским ученым Р. Декартом в XVII в. Но для объяснения психической деятельности он был применен основоположником русской материалистической физиологии И. М. Сеченовым.
Предположение о полностью рефлекторном характере деятельности высших отделов головного мозга впервые было развито ученым-физиологом И. М. Сеченовым. До него физиологи и неврологи не решались поставить вопрос о возможности физиологического анализа психических процессов, которые предоставлялось решать психологии.
Далее идеи И. М. Сеченова получили развитие в трудах
И. П. Павлова, который открыл пути объективного экспериментального исследования функций коры, разработал метод выработки условных рефлексов и создал учение о высшей нервной деятельности. Павлов в своих трудах ввел деление рефлексов на безусловные, которые осуществляются врожденными, наследственно закрепленными нервными путями, и условные, которые, согласно взглядам Павлова, осуществляются посредством нервных связей, формирующихся в процессе индивидуальной жизни человека или животного.
Большой вклад в формирование учения о рефлексах внёс Чарлз С. Шеррингтон (Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1932). Он открыл координацию, взаимное ингибирование и облегчение рефлексов.
Классификация
По ряду признаков рефлексы могут быть разделены на группы[3].
По типу образования: условные и безусловные рефлексы.
По видам рецепторов: экстероцептивные (кожные, зрительные, слуховые, обонятельные), интероцептивные (с рецепторов внутренних органов) и проприоцептивные (с рецепторов мышц, сухожилий, суставов)
По эффекторам: соматические, или двигательные (рефлексы скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др. ; вегетативные внутренних органов — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.
По биологической значимости: оборонительные, или защитные, пищеварительные, половые, ориентировочные.
По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг различают моносинаптические, дуги которых состоят из афферентного и эфферентного нейронов (например, коленный), и полисинаптические, дуги которых содержат также один или несколько промежуточных нейронов и имеют два или несколько синаптических переключений (например, флексорный).
По характеру влияний на деятельность эффектора: возбудительные — вызывающие и усиливающие (облегчающие) его деятельность, тормозные — ослабляющие и подавляющие её (например, рефлекторное учащение сердечного ритма симпатическим нервом и урежение его или остановка сердца — блуждающим).
По анатомическому расположению центральной части рефлекторных дуг различают спинальные рефлексы и рефлексы головного мозга. В осуществлении спинальных рефлексов участвуют нейроны, расположенные в спинном мозге. Пример простейшего спинального рефлекса — отдергивание руки от острой булавки. Рефлексы головного мозга осуществляются при участии нейронов головного мозга. Среди них различают бульбарные, осуществляемые при участии нейронов продолговатого мозга; мезэнцефальные — с участием нейронов среднего мозга; кортикальные — с участием нейронов коры больших полушарий головного мозга.
Рефлекс — Психологос
Ничего личного, это просто рефлекс!
Рефлекс — это стабильный ответ организма (реакция организма) на какой-то внешний раздражитель.
Под обыкновенными рефлексами мы понимаем машинообразную реакцию, которая при прочих равных условиях отличается стереотипным постоянством и которая, повторяясь каждый раз при одинаковом внешнем раздражении, может изменяться в той или другой степени лишь количественно. Замечаемые различия в силе рефлекторной реакции обусловливаются частью силой внешнего раздражения, главным же образом явлениями внутреннего или внешнего торможения; в остальном же эти реакции развиваются с неизменным постоянством каждый раз, когда применяется определенное внешнее воздействие на известную область тела. (Бехтерев В.М. Объективная психология. с. 144).
Рефлекс заключается в том, что в ответ на привычные обстоятельства животное отвечает привычной, врожденной или приобретенной.
Это может быть как тот или иной одиночный раздражитель, так и совокупность разнообразных раздражителей. Крик ребенка — одиночный раздражитель. Ребенок, который бежит к маме, плачет и тянет к ней свои ручка — совокупность раздражителей…
Подробнее, рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая посредством возбуждения центральной нервной системы и имеющая приспособительное значение. В этом определении содержится 5 признаков рефлекса: 1) это ответная реакция, а не самопроизвольная, 2) необходимо раздражение, без которого рефлекс не возникает, 3) в основе рефлекса лежит нервное возбуждение, 4) необходимо участие центральной нервной системы, чтобы превратить сенсорное возбуждение в эффекторное, 5) рефлекс нужен для приспособления (адаптации) к меняющимся условиям внешней среды.
Запускающим рефлекс обстоятельством может быть как тот или иной одиночный раздражитель, так и совокупность разнообразных раздражителей. Крик ребенка для мамы — одиночный раздражитель. Ребенок, который бежит к маме, плачет и тянет к ней свои ручка — совокупность раздражителей… А вот какая будет реакция мамы, «Что орешь?» или «Иди сюда, милый, твоя мама тебя пожалеет!», зависит от того, как мама была воспитана, от ее уже выученных рефлексов.
В повседневной жизни вместо слова «рефлексы» люди вне науки чаще употребляют слова «привычка», «импульс», «движение души»…
Как мы уже сказали, рефлексы делятся на врожденные и приобретенные. Все мы рождаемся с теми или иными врожденными рефлексами, от коленного и дыхательного рефлекса до рефлекса оборонительного, рефлекса страха или рефлекса цели.
Теорию рефлексов разрабатывали И.П. Павлов и В.М. Бехтерев, вклад обоих был огромен. Однако после смерти В.М. Бехтерева его наследие было практически забыто, на слуху остался один И.
П. Павлов и исследования его школы, в первую очередь понятие «условного рефлекса». Условный рефлекс по И.П. Павлову, это срабатывание безусловного рефлекса на условный раздражитель (сигнал) в результате многократного совпадения (сочетания) сигнала и безусловного рефлекса, причем условный раздражитель должен действовать первым, выполняя функцию сигнала о том, что за ним последует.
Большинство своих исследований И.П. Павлов провел на собаках, его самые известные опыты — исследование слюноотделения в ответ на загорающуюся лампочку или звучание звонка. Когда собака видит корм, ее слюнные железы начинают выделять слюну. Это происходит всегда и у любой собаки, это безусловный рефлекс. Если собака слышит звонок, вначале у нее возникает ориентировочная реакция (собака напрягается и крутит головой), однако со временем эта реакция пропадает, и собака на звонок не реагировала уже никак. Однако, однако, если звонок регулярно звонил в момент кормежки, а точнее прямо перед ней, то через некоторое время у собаки вырабатывался условный рефлекс: звонок сам по себе начинал вызывать у нее слюноотделение.
Интересно различие терминологии: если приобретенные рефлексы И.П. Павлов называл «условными рефлексами», то В.М. Бехтерев — «сочетательными» или «сочетательно-двигательными рефлексами». Кроме разницы в терминологии, есть некоторое различие и в содержании понятий. В павловском условном рефлексе условный раздражитель должен действовать первым, выполняя функцию сигнала о том, что за ним последует, в то время как сочетательные рефлексы, по Бехтереву, могут возникать и в случае небольшого опережения нейтрального раздражителя, и в случае его небольшого запаздывания. Таким образом, «сочетательные» рефлексы по Бехтереву включают в себя и «условные рефлексы» по Павлову, и «оператное поведение» по Б. Скиннеру.
Действительно, оказалось, что в отличие от условного рефлекса, при котором появлению реакции на условный сигнал всегда предшествует его подкрепление, у животного может сформироваться реакция, которая в прошлом подкреплялась ее проявления: не как сигнал о том, что будет, а как подкрепление того, что животное уже сделало.
Этот механизм получил название оперантного обусловливания. Оперантное обусловливание можно рассматривать как разновидность сочетательных рефлексов, где возникает устойчивая связь между определенным видом поведения и его последствиями, а именно его положительным или отрицательным подкреплением. В оперантном обусловливании изучают не слюноотделение собаки, а ее поведение: например, при каких условиях собака будет подбегать к двери и у двери например три раза лаять.
Впрочем, оперантное поведение называть рефлексом — неточно. Б. Скиннер так писал о различии рефлексов и оперантном поведении: «Рефлексы, как условные, так и всякие другие, главным образом связаны с внутренними физиологическими процессами в организме. Однако чаще всего нас интересует такое поведение, которое имеет определенное воздействие на окружающий мир. Оно возникает в результате столкновения человека с необходимостью решать задачи, выдвигаемые жизнью». Реагируя (при выполнении условного рефлекса), животное играет пассивную роль: хозяин дал команду — собака сделала. Активное начало поведения — у человека. В оперантном поведении, наоборот, источник активности — животное: собака совершает действие для того, чтобы ее поощрили.
Достаточно важно различать рефлекс и инстинкт. Рефлекс, в отличие от инстинкта, запускается простым раздражителем (определенный звук, воздействие, вспышка света и так далее). Он возникает в тот момент, когда на организм подействовал раздражитель такой силы, которой хватит для запуска рефлекса (т.е. пороговой силы), и срабатывает вне зависимости от наличия или отсутсвия мотивации. Инстинкт, в отличие от рефлекса, запускается сложными раздражителями, запускается только при наличии мотивационного состояния:
Например чтобы собака начала защищать территорию — она должна увидеть приближающегося врага — увидеть, услышать, почувствовать — целый набор раздражителей.
Та же собака, оказавшись на новой территории — не будет ее защищать, а будет исследовать — и даже если в этот момент тот же «враг» пройдет рядом — инстинкт защиты территории не сработает — нет мотивации.
Кроме того, инстинктивное поведение может возникнуть и само по себе — без наличия сиюминутных стимулов.
Механизм рефлексов используется для дрессировки. Когда рефлекс начинает осознаваться и тем более сдерживаться пониманием «можно» или «нельзя», он получает звание «импульс» или «влечение».
Нервная система человека | Описание, развитие, анатомия и функции
нервная система
Все СМИ
- Похожие темы:
- болезнь нервной системы сенсорный прием человека человеческое тело нейронная инженерия заболевание нервной системы
См. все связанные материалы →
нервная система человека , система, проводящая раздражения от сенсорных рецепторов к головному и спинному мозгу и проводящая импульсы обратно к другим частям тела. Как и у других высших позвоночных, нервная система человека состоит из двух основных частей: центральной нервной системы (головной и спинной мозг) и периферической нервной системы (нервы, передающие импульсы к центральной нервной системе и от нее). У человека мозг особенно велик и хорошо развит.
Пренатальное и постнатальное развитие нервной системы человека
Почти все нервные клетки или нейроны образуются во время пренатальной жизни, и в большинстве случаев после этого они не заменяются новыми нейронами. Морфологически нервная система впервые появляется примерно через 18 дней после зачатия с образованием нервной пластинки. Функционально он появляется с первыми признаками рефлекторной деятельности на втором месяце внутриутробного развития, когда раздражение прикосновением к верхней губе вызывает реакцию отдергивания головы. На третьем месяце можно вызвать многие рефлексы головы, туловища и конечностей.
В ходе своего развития нервная система претерпевает значительные изменения, чтобы достичь своей сложной организации. Чтобы произвести примерно 1 триллион нейронов, присутствующих в зрелом мозге, в среднем должно генерироваться 2,5 миллиона нейронов в минуту в течение всей внутриутробной жизни. Это включает в себя формирование нейронных цепей, включающих 100 триллионов синапсов, поскольку каждый потенциальный нейрон в конечном итоге связан либо с выбранным набором других нейронов, либо с конкретными мишенями, такими как сенсорные окончания. Более того, синаптические связи с другими нейронами устанавливаются в определенных местах на клеточных мембранах нейронов-мишеней. Совокупность этих событий не считается исключительным продуктом генетического кода, поскольку генов просто недостаточно, чтобы объяснить такую сложность. Скорее, дифференцировка и последующее развитие эмбриональных клеток в зрелые нейроны и глиальные клетки достигаются за счет двух наборов влияний: (1) специфических подмножеств генов и (2) стимулов окружающей среды изнутри и снаружи эмбриона. Генетические влияния имеют решающее значение для развития нервной системы в упорядоченных и синхронизированных по времени последовательностях. Дифференцировка клеток, например, зависит от ряда сигналов, которые регулируют транскрипцию, процесс, в котором молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) дают начало молекулам рибонуклеиновой кислоты (РНК), которые, в свою очередь, выражают генетические сообщения, контролирующие клеточную активность. Влияние окружающей среды, происходящее от самого эмбриона, включает клеточные сигналы, состоящие из диффундирующих молекулярных факторов (9). 0023 см. ниже Развитие нейронов). Факторы внешней среды включают питание, сенсорный опыт, социальное взаимодействие и даже обучение. Все это необходимо для правильной дифференциации отдельных нейронов и тонкой настройки деталей синаптических связей. Таким образом, нервная система требует постоянной стимуляции на протяжении всей жизни для поддержания функциональной активности.
Развитие нейронов
На второй неделе внутриутробной жизни быстро растущая бластоциста (пучок клеток, на который делится оплодотворенная яйцеклетка) уплощается, образуя так называемый эмбриональный диск. Зародышевый диск вскоре приобретает три слоя: эктодерму (наружный слой), мезодерму (средний слой) и энтодерму (внутренний слой). Внутри мезодермы растет хорда, осевой стержень, служащий временным позвоночником. И мезодерма, и хорда выделяют химическое вещество, которое инструктирует соседние недифференцированные клетки эктодермы и побуждает их утолщаться вдоль того, что станет дорсальной срединной линией тела, формируя нервную пластинку. Нервная пластинка состоит из клеток-предшественников нервных клеток, известных как нейроэпителиальные клетки, которые развиваются в нервную трубку (9).0023 см. ниже Морфологическое развитие). Затем нейроэпителиальные клетки начинают делиться, диверсифицироваться и давать начало незрелым нейронам и нейроглии, которые, в свою очередь, мигрируют из нервной трубки в свое окончательное место. Каждый нейрон образует дендриты и аксон; аксоны удлиняются и образуют ответвления, окончания которых образуют синаптические связи с выбранным набором нейронов-мишеней или мышечных волокон.
Britannica Quiz
Человеческое тело
Возможно, вы знаете, что человеческий мозг состоит из двух половин, но какая часть человеческого тела состоит из крови? Узнайте об этом факте и многом другом, проверив оба полушария своего мозга в этой викторине по анатомии человека.
Замечательные события этого раннего периода развития включают упорядоченную миграцию миллиардов нейронов, рост их аксонов (многие из которых распространяются по всему мозгу) и образование тысяч синапсов между отдельными аксонами и их нейронами-мишенями. Миграция и рост нейронов зависят, по крайней мере частично, от химических и физических воздействий. Растущие кончики аксонов (называемые конусами роста), по-видимому, распознают и реагируют на различные молекулярные сигналы, которые направляют аксоны и нервные ветви к их соответствующим мишеням и устраняют те, которые пытаются синапсироваться с неподходящими мишенями. Как только синаптическая связь установлена, клетка-мишень высвобождает трофический фактор (например, фактор роста нервов), который необходим для выживания синапсирующих с ней нейронов. Сигналы физического наведения участвуют в контактном наведении или миграции незрелых нейронов вдоль каркаса глиальных волокон.
В некоторых областях развивающейся нервной системы синаптические контакты изначально не являются точными или стабильными, а позже за ними следует упорядоченная реорганизация, включая элиминацию многих клеток и синапсов. Нестабильность некоторых синаптических связей сохраняется до достижения так называемого критического периода, до которого влияние окружающей среды играет значительную роль в правильной дифференцировке нейронов и тонкой настройке многих синаптических связей. После критического периода синаптические связи становятся стабильными и вряд ли будут изменены влиянием окружающей среды. Это говорит о том, что на определенные навыки и сенсорную деятельность можно влиять в процессе развития (включая постнатальную жизнь), а для некоторых интеллектуальных навыков эта способность к адаптации, по-видимому, сохраняется во взрослом и пожилом возрасте.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ТЕОРИИ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ: Сеченов; Хьюлингс Джексон; Павлов | Архив неврологии и психиатрии
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ТЕОРИИ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ: Сеченов; Хьюлингс Джексон; Павлов | Архивы неврологии и психиатрии | Сеть ДЖАМА [Перейти к навигации]
Эта проблема
ноябрь 1948 года
Б. П. БАБКИН, M.D.
Принадлежности автора
МОНРЕАЛЬ, КАНАДА
Отделение физиологии и отделение неврологии и нейрохирургии Университета Макгилла.
Арх НейрПсих. 1948;60(5):520-535. doi:10.1001/archneurpsyc.1948.02310050097009
Полный текст
Абстрактный
ТЕРМИН «условный рефлекс» был введен Павловым в 1903 г. Он впервые упомянул его в речи под названием «Экспериментальная психология и психопатология у животных», которую он произнес на Международном медицинском конгрессе в Мадриде в апреле этого года.
Posted in Разное
ПАВЛОВ • Большая российская энциклопедия
И. П. Павлов. Портрет работы М. В. Нестерова. 1935.Третьяковская галерея (Москва).
ПА́ВЛОВ Иван Петрович [14(26).9.1849, Рязань – 27.2.1936, Ленинград], рос. физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности и совр. представлений о процессе пищеварения; основатель самой крупной отеч. физиологич. школы; акад. АН СССР (1907), чл. Лондонского королевского об-ва (1907), чл.-корр. Парижской АН (1911), чл. Герм. академии естествоиспытателей «Леопольдина» (1925). Тайн. сов. (1910). На 15-м Междунар. конгрессе физиологов (1935) удостоен поч. звания «первейшего физиолога мира». Родился в семье священника. Окончил (1864) рязанское духовное уч-ще и 5 классов духовной семинарии, но затем под влиянием публицистич. статей Д. И. Писарева, призывавшего изучать психич. деятельность естественно-науч. методами, а также книги И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» отказался от карьеры священнослужителя и в 1870 поступил на естеств. отделение физико-математич. факультета С.-Петерб. ун-та по специальности физиология. За время обучения проводил эксперим. исследования под рук. И. Ф. Циона, под влиянием которого проникся идеей нервизма (по Павлову – «физиологич. направления, стремящегося распространить влияние нервной системы на возможно большее количество деятельностей организма»). После окончания ун-та (1875) с дипломом кандидата естеств. наук и золотой медалью за лучшую науч. работу («О нервах, заведующих работой в поджелудочной железе») поступил на 3-й курс Медико-хирургич. академии (с 1881 Военно-мед. академия, ВМА). Учёбу совмещал (1875–78) с проведением самостоят. науч. исследований на кафедре физиологии проф. К. Н. Устимовича (в Ветеринарном отделении академии). После завершения учёбы (1879) со степенью «лекаря с отличием» оставлен в академии для подготовки докторской диссертации, которую защитил в 1883. В 1879–90 П. трудился в физиологич. лаборатории при клинике С. П. Боткина в ВМА. В 1884–86 стажировался в Германии в лабораториях Р. Гейденгайна и К. Людвига. В 1891 возглавил физиологич. отдел Ин-та эксперим. медицины (ИЭМ), организованного при его непосредственном участии. По инициативе П. при ИЭМ было построено здание особой конструкции («башня молчания») для изучения условных рефлексов. В 1921 издан декрет СНК РСФСР о создании условий, обеспечивающих науч. исследования Павлова. В 1925 он оставил работу в ВМА; его физиологич. лаборатория в АН была преобразована в Ин-т физиологии АН СССР (с 1936 носит имя И. П. Павлова), которым он руководил до конца жизни.
Осн. направления исследований П. связаны с изучением физиологии кровообращения, пищеварения и высшей нервной деятельности (ВНД). В своей докторской дис. «Центробежные нервы сердца» (1883) доказал наличие симпатич. нервных волокон, стимуляция которых усиливает сердечные сокращения. Изучая физиологич. и фармакологич. проблемы кровообращения, создал сердечно-лёгочный препарат (1887) для исследования действия кардиотропных лекарств на сердце. Разработал и усовершенствовал методы хирургич. операций по созданию изолированного (маленького, «уединённого») желудочка с сохранёнными блуждающими нервами (1894). Осуществил (1889) «мнимое кормление» эзофаготомированной собаки (с перерезанным пищеводом и хронич. фистулой желудка) для изучения нервной регуляции желудочных желёз и роли ЦНС в секреции желудочного сока (впоследствии такие животные использовались при получении чистого желудочного сока для лечения больных). Фистулы накладывались на желудок, пищевод, протоки слюнной и поджелудочной желёз, тонкую кишку, жёлчный проток и играли роль своеобразных «окон» в эти органы. Используя их, впервые удалось изучить всю систему пищеварения во взаимодействии её отдельных компонентов. Благодаря хронич. экспериментам, разработанным на основе достижений хирургии того времени (асептики и антисептики, наркоза и анестезии, филигранной техники полостных операций), П. кардинально изменил физиологич. представления о пищеварении. Многолетние исследования П. с сотрудниками деятельности пищеварит. желёз и механизмов пищеварения обобщены в его кн. «Лекции о работе главных пищеварительных желёз» (1897). За эти исследования в 1904 он удостоен Нобелевской пр.
В 1902 при изучении слюнных желёз П. открыл условные рефлексы и посредством их исследования разработал метод физиологич. объективного изучения психич. деятельности; так был проторён путь к созданию нового раздела физиологич. науки – физиологии ВНД. Приступая к изучению психич. процессов, П. исходил из того, что душа и тело неразделимы, и строго следовал всем принципам науч. методологии. Он сформулировал три осн. принципа рефлекторной теории: структурности (психич. деятельность осуществляется определёнными структурами мозга), детерминизма (причинной обусловленности каждой психич. реакции), анализа и синтеза (как осн. процессов обработки информации в ЦНС). Если безусловные рефлексы являются реакциями организма, посредством которых он отвергает или усваивает вызвавшие их раздражители, то условные рефлексы представляют собой реакции на стимулы, служащие сигналами для последующих событий, которые не в данный момент, а через какое-то определённое время потребуют этих реакций. Следовательно, условно-рефлекторная деятельность обеспечивает упреждающее (форпостное) регулирование функций организма. Она строится на основе индивидуального опыта. Благодаря ей организм устанавливает с окружающей средой временные связи, обеспечивающие тонкое приспособление к её постоянным изменениям.
П. установил чёткие правила выработки условных рефлексов, классифицировал их. Показал, что наряду с возбуждением важную роль в ВНД играет торможение (безусловное, условное, запредельное). И возбуждению, и торможению присущи как иррадиация (распространение), так и концентрация в коре больших полушарий головного мозга. Такое движение во времени и пространстве мозга осн. нервных процессов при условно-рефлекторной деятельности создаёт «рисунок» подвижной мозаики, который непрерывно изменяется: торможение сменяется возбуждением, возбуждение – торможением. Основу «мозаики» составляют ответы ЦНС на текущие раздражители, а на них «наслаиваются» последствия иррадиационных и индукционных взаимоотношений между процессами возбуждения и торможения. Он представлял работу коры больших полушарий головного мозга, осуществляющей ВНД, в виде вспыхивающих и затухающих, непрерывно перемежающихся «мерцаний» (в сер. 20 в. реальность павловского предвидения была подтверждена посредством методики электроэнцефалоскопии).
Осознавая, что психич. процессы детерминированы и в то же время им, в отличие от безусловных рефлексов, свойственна неопределённость, П. и его сотрудники объяснили это отчасти различиями в типах ВНД. Показатели индивидуальных типологич. различий были найдены в генетич. особенностях возбудительного и тормозного процессов в высших отделах ЦНС. Для изучения генетич. аспектов ВНД П. в 1920-х гг. превратил питомник для подопытных животных в с. Колтуши под Ленинградом (ныне науч. городок Павлово) в биологич. станцию, ставшую «столицей условных рефлексов». Он ввёл понятие «сигнальные системы» – как системы условно-рефлекторных связей, обеспечивающей человеку глубокое по сравнению с животными абстрагирование от реальной действительности.
П. изучал патологич. психич. состояния человека на базе созданных им неврологич. и психиатрич. клиник. Он ввёл в практику проведение не только физиологич., но и клинич. «павловских сред», на которых еженедельно обсуждались результаты экспериментов, проводимых на животных, и обследований больных людей.
Науч. наследие П. до сих пор определяет облик совр. физиологии и ряда смежных биологич. наук. Оно оставило заметный след в психологии и педагогике. Особенно велико значение его исследований для медицины. Под их влиянием формировались крупные школы в терапии, хирургии, психиатрии, невропатологии. Что же касается физиологич. школы П., то она, по словам А. А. Ухтомского, «представляет собой совершенно исключительное явление в истории науки как по размаху деятельности, так и по числу работников, отдавших ей свои дарования и силы». П. подготовил более 250 докторов медицины. Его ученики возглавляли кафедры во многих университетах, мед. , педагогич., ветеринарных институтах России и Сов. Союза, а также зарубежных стран.
П. являлся председателем Об-ва рус. врачей (1906–13), основателем Рос. об-ва физиологов (1917), которое носит его имя, и «Русского физиологического журнала им. И. М. Сеченова» (1917). Ему присуждена медаль Г. Копли Лондонского королевского об-ва (1915). Имя П. присвоено ряду науч. учреждений и учебных заведений. АН СССР учредила премию им. И. П. Павлова за лучшую науч. работу в области физиологии (1934) и Золотую медаль им. И. П. Павлова за совокупность работ по развитию учения Павлова (1949).
П. был великим гражданином и патриотом, он внёс огромный вклад в укрепление междунар. престижа России, а потому с полным правом говорил о себе: «Что ни делаю, постоянно думаю, что служу этим, сколько мне позволяют мои силы, прежде всего, моему Отечеству, нашей русской науке».
Рефлекторная дуга Дьюи: Истоки идеи
- Список журналов
- Фронт Психол
- PMC8989423
Передний психол. 2022 г.; 13: 829387.
Опубликовано в сети 24 марта 2022 г. doi: 10.3389/fpsyg.2022.829387
1 , 2 и 1 , 2 , 3 , *
Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности
Проследить происхождение идеи — важная работа. Историк Блох (1953) подчеркивал, что обычно тщательное изучение происхождения идеи является началом объяснения идеи. Кроме того, следует отметить, что происхождение научной или метафизической идеи не равнозначно вполне научному или метафизическому объяснению. Джон Дьюи 1896 статья «Концепция рефлекторной дуги в психологии», опубликованная в девятнадцатом веке, до сих пор часто используется в течениях когнитивных наук (и это лишь некоторые из них, например, Chemero, 2009; Anderson, 2014; Clark, 2016; Gallagher, 2017). Это необычный случай. Здесь мы называем идею Дьюи о рефлекторной дуге «рефлекторной дугой Дьюи». В 1896 г., как было показано, усовершенствование Дьюи концепции рефлекторной дуги не просто привело к отказу от элементалистской версии рефлекторной дуги; скорее, он принял радикально иную версию, которую недавно назвали «функциональной психологией» (ср. Brett, 19).21; Скучно, 1950; Мерфи и Ковач, 1972).
Хотя рефлекторная дуга Дьюи пользуется высокой репутацией в истории психологии, далеко не ясно, является ли такая интерпретация одним из лучших кандидатов на то, чтобы считаться подлинным определением «рефлекторной дуги». Статья 1896 г. не соответствовала ортодоксальному операциональному определению «рефлекторной дуги» девятнадцатого века (Müller, 1838). В то время Дьюи даже не представил нейроанатомических достижений в области спинальных рефлексов (Dewey, 189).6). До сих пор рефлекторная дуга обычно состояла из пяти отдельных компонентов: рецептора, сенсорного нейрона, интернейрона, двигательного нейрона и эффектора. Например, в современных учебниках по неврологии Луо (2021) утверждает, что конкретные когнитивные функции нейронных систем в конечном итоге основаны на различных нейронных цепях и их композициях. Дуговые цепи спинномозгового рефлекса представляют собой простой случай цепей; а коленный рефлекс (включающий только сенсорный нейрон и двигательный нейрон) является простейшим типом рефлекса (Luo, 2021, стр. 15–17). Кандель и др. (2021) делают вывод о принципах нейронных цепей следующим образом: каждая нейронная клетка является частью цепи; клеточные сигнальные пути устроены одинаково во всех нейрональных клетках; рефлекторная цепь является отправной точкой для понимания нейронных механизмов (Kandel et al., 2021, стр. 56). Вкратце, мы находим, что нынешнее ортодоксальное определение «рефлекторной дуги» по-прежнему согласуется с оппозицией рефлекторной дуги Дьюи, рефлекторной дугой элементалистов. Элементалисты (к их представителям относится Вильгельм Вундт) буквально считали, что каждое психическое явление или процесс можно разбить на лежащие в его основе мельчайшие единицы или составные элементы. Основатель структурной психологии Эдвард Титченер принял эту доктрину и даже пошел дальше: он почти утверждал, что единственная задача психологов состоит в том, чтобы определять определенные психические элементы (Титченер, 189).8, 1899 г.). В этом случае многие философы не согласились бы с тем, что Дьюи дал точное объяснение рефлекторной дуге как таковой .
В этом обзоре мы стремимся предоставить краткий исторический обзор обоснованности идеи Дьюи как одного из видов «рефлекторной дуги». Статью 1896 года, в некотором смысле, можно рассматривать как кульминацию раннего периода «Новой психологии» Дьюи с 1884 года (Dewey, 1884, 1887, 1930). На этом фоне мы сначала сопоставляем ключевые различия между рефлекторной дугой Дьюи и рефлекторной дугой элементалиста. Затем мы представляем, что эти две конкурирующие идеи можно по отдельности проследить до двух радикально разных источников рефлекс в семнадцатом веке: органицизм Томаса Уиллиса и механизм Рене Декарта.
В период «новой психологии»
В период «новой психологии» мысли Дьюи «уплыли» от неогегельянства к прагматизму или так называемому «инструментализму» (Дьюи, 1930, с. 20). Эта идея в значительной степени выросла из ранней тесной связи Дьюи с неогегельянством. Вспомним воспоминание Дьюи: «были, однако, и «субъективные» причины привлекательности мысли Гегеля для меня; оно подавало требование об объединении…» (Дьюи, 19 лет).30, с. 19; обзор гегелевского органицизма см., например, в Bubbio, 2017). Однако не будет преувеличением сказать, что рефлекторная дуга Дьюи и другие ранние идеи Дьюи погружены в унификацию объяснения. Дьюи настаивал на объединении всех явлений природы, включив тем самым отношения между разумом и телом.
Несомненно, Дьюи прямо выступал против нейроредукционизма и нейроцентризма. В статье 1884 г. «Новая психология» он не считал, что разум может быть сведен к мозгу ни онтологически, ни методологически. Дьюи утверждал, что настоящая дисциплина ментальной науки должна быть независимо установлена на фактах (и условиях) и методологии психологической области (Dewey, 1884). В статье, озаглавленной «Душа и тело», он даже имплицитно ссылался на идею «позвоночной души» (т. е. даже у позвоночника есть собственный разум), в отличие от мозговая душа . Дьюи утверждал: ментальное «гомогенно» связано с физическим. Единицы нервной системы, нейроны, независимо от того, где они расположены, в мозгу, спинном мозге или на периферии, относятся к одному и тому же роду и одинаково важны (Дьюи, 1886, с. 242). Одним словом, ум не может принадлежать какой-то одной части тела; оно «имманентно» телу (Dewey, 1886). Более того, Дьюи как будто не верил в локализацию психических функций, см.: «…мы видим полную несостоятельность всех попыток однозначно локализовать высшие интеллектуальные функции. …любая попытка найти резко обозначенный центр I должна быть навсегда тщетной». (sic) (Дьюи, 1886, стр. 258). Локализация рефлекторных действий в спинном мозге и речевых действий в головном мозге, по словам самого Дьюи, «является различием в степени, а не в характере». (Дьюи, 1886, стр. 255). Дьюи мотивировал функционально организующий принцип мозга и познания. Рефлекторная дуга Дьюи является одним из результатов.
Некоторые ключевые различия между дугой Дьюи и дугой Элементалистского рефлекса
Статья 1896 года признана официальным манифестом функциональной психологии, а Дьюи признан отцом-основателем чикагской школы (Boring, 1950, стр. 554; Li, 2020). , стр. 120). Однако, чтобы быть ясным, участие не было тем, что имел в виду Дьюи. Он держался в стороне от дебатов о функциональной и структурной психологии. По иронии судьбы, название «функциональная психология», вероятно, было придумано не самим Дьюи или кем-то из его сторонников, а его соперником Титченером. Это Титченер (1898) который провел различие между двумя возможными подходами в изучении сознания: структурная психология изучает, что такое сознание для , а функциональная психология изучает, что такое сознание для ; последняя должна рассматриваться как дисциплина прикладной психологии. Титченер заметил статью 1896 года и заявил, что в ней содержится идея функциональной психологии (Титченер, 1898, стр. 451–452). Затем Титченер (1899) уточнил, что структурная психология должна быть более фундаментальной, чем функциональная психология; последнее должно быть установлено на основе первого. Позже это был младший психолог Энджелл (19 лет).07), который официально основал Чикагскую школу. Факты: Дьюи никогда не реагировал на нападки Титченера и почти не использовал титул «функциональной психологии». На протяжении всей своей жизни Дьюи держался в стороне от психологических движений и дебатов. Представление о сенсомоторной координации или цикле восприятия-действия, лежащем в основе рефлекторной дуги Дьюи, значительно опережает экспериментальные достижения того времени.
Приводятся четыре ключевых различия между рефлекторными дугами Дьюи и элементалиста (включая функциональную психологию Титченера) (см. ). Во-первых, обратите внимание, что идея дуги рефлекса Дьюи не является продуктом нейроанатомических исследований Дьюи на обезглавленных животных (модельные организмы девятнадцатого века для изучения спинальных рефлексов, например, спинная лягушка). В зависимости от наблюдаемых объектов рефлекторная дуга Дьюи радикально отличается от доминирующего «обезглавленного» определения «рефлекторной дуги». Другими словами, рефлекторная дуга элементалиста подходит для мертвых животных, в то время как рефлекторная дуга Дьюи в другом подходе относится ко всем живым явлениям. Во-вторых, справедливо сказать, что рефлекторное единство с точки зрения Дьюи непрерывно, в то время как с точки зрения элементалиста оно прерывисто; см.: «Дело в том, что стимул и реакция суть не различия существования, а телеологические различия, то есть различия функции» (Дьюи, 189).6, с. 365). В-третьих, с точки зрения Дьюи, мозг, как высший уровень нервной системы, необходим для рефлекторной дуги (см. экспериментальную парадигму Дьюи, проблему ребенка-свечи) (James, 1890, стр. 25; Li, 2020, стр. 121–122), а «обезглавленная» элементалистская рефлекторная дуга, так сказать, функционально изолирована от мозга. Наконец, рефлекторная дуга Дьюи, в некотором смысле, стала пионером органицистской критики рефлекторной дуги в начале двадцатого века (Nichols, 2009). Гольдштейн (1995) и Мерло-Понти (1967) и др., призванные коренным образом сместить научную парадигму изучения мозга и познания на фоне российской и советской рефлексологии или американского бихевиоризма. В противоположном смысле воззрение элементалиста можно было бы классифицировать как механическую философию.
Таблица 1
Четыре вопроса, по которым различаются рефлекторная дуга Дьюи и рефлекторная дуга элементалиста.
Выпуск | Deweyan Рефлекторная дуга | Элементалист Рефлекторная дуга |
---|---|---|
Модельные организмы живы или мертвы? | Живой | Мертвый |
Непрерывное или прерывистое единство? | Непрерывное | Прерывистое |
Является ли мозг неотъемлемой частью? | Да | Нет |
Философская традиция | Органицизм | Механизм |
Открыть в отдельном окне
Прослеживание двух источников «рефлекса» в семнадцатом веке
В этом разделе мы утверждаем, что рефлекторную дугу Дьюи и элементалистскую рефлекторную дугу можно по отдельности проследить до двух совершенно разных источников. «рефлекса». Проблема рефлекса раньше была большой проблемой и в какой-то степени достигла кульминации в интегративно-рефлекторной теории спинного мозга Чарльза Шеррингтона (1906). Благодаря Шеррингтону сбивающее с толку представление о спинальной душе «было устранено» (Bennett and Hacker, 2003, стр. 42). В целом рефлекторную дугу элементалиста можно проследить до 9 Декарта.0035 De Homine (1662), тогда как рефлекторная дуга Дьюи, на наш взгляд, может быть прослежена до Cerebri Anatome Уиллиса ( The Anatomy of the Brain ) (1664). Декарт принадлежит к механистическому материализму, тогда как философия Уиллиса тесно связана с ранней традицией органицизма (ср. Foster, 1901; Gault, 1904). Во взглядах Шеррингтона (1906), Кангилема (1994) и других ученых Уиллис, а не Декарт, является настоящим создателем идеи рефлекса , «вещи, слова и понятия» (Кангилем, 19).94, с. 188). Тем не менее, происхождение рефлекса может остаться неустановленным.
Декарт фактически не использовал слово и идею рефлекса; однако ортодоксальный взгляд был в конечном итоге переформулирован картезианским механическим способом. На известной иллюстрации к книге 1662 года можно увидеть большого младенца, чья нога сначала непреднамеренно приближается к груде огня, а затем автоматически отдергивает ногу за очень короткое время, чтобы избежать травм (Descartes, 1998, с. 118). Декарт описал наличие духов животных в полостях головного мозга, которые проходят через волокна трубок нервов; животные духи достигают всех мускулов тела, из которых связанные со ступней «оттягивают ногу от огня», а связанные с другими мышцами «заставляют двигаться руки и поворачивать все тело» (Декарт, 19).98, стр. 117–119). Метафорически Декарт рассматривал телесные движения как работу «искусственного фонтана».
В отличие от Уиллиса слово «рефлекс» в самом начале буквально означало отражение света. Мозг считался единственным источником света; в каком-то смысле и стимул, и реакция представляют собой однородные отраженных «светов». Кангилем (1994) обвинил механиста Декарта в том, что он просто сосредоточился на гидравлическом автомеханизме непроизвольных мышечных движений и что он игнорировал отражает взаимосвязь сенсорной и моторной части; см. : «Картезианская теория […] безусловно механична, но это не теория рефлекса» (Кангилем, 1994, с. 184). Напротив, с помощью аналогии со «светом» Уиллис «представил анатомическую структуру нервной системы как лучистую, а не разветвленную, с мозгом, излучающим нервы, как солнце излучает лучи» (Canguilhem, 1994, стр. 187). ). Таким образом, первое использование Уиллисом описательного слова отражение следует рассматривать как аналогию «света». Действительно, «именно от этого слова мы получаем слово « рефлекс » (Палец, 2000, с. 91). Следовательно, метафорически Уиллис видел то же самое, что и действие «освещения», отражение света (Уиллис, 1681, 1683).
На основе дискуссий, проведенных на протяжении всей статьи (особенно четырех ключевых моментов, обобщенных в ), мы утверждаем, что рефлекторная дуга Дьюи может быть прослежена до настоящего создателя «рефлекса» Уиллиса. По нашему мнению, Дьюи не только предложил новую точку зрения, но и дал подлинное объяснение рефлекторной дуги 9. 0035 как таковой .
Лакофф и Джонсон (1999) восхваляли Дьюи как одного из двух величайших философов воплощенного познания (другая фигура — Морис Мерло-Понти). В области познания 4E (воплощенного, активного, встроенного и расширенного) ученые тщательно изучают рефлекторную дугу Дьюи в различных аспектах (см., например, Venturelli, 2012; Vaesen, 2014; Chirimuuta, 2020). Clark (2016) по-новому интерпретирует дугу рефлекса Дьюи в рамках прогностической обработки; текущий цикл дуги рефлекса Дьюи теперь переформулирован байесовским моделированием. Теперь благосклонность ученых-когнитивистов к рефлекторной дуге Дьюи открыто распространяется на растущую область прогностической обработки (см. Friston, 2016; Metzinger and Wiese, 2017).
Наше предложение имеет ограниченный объем. Проследить происхождение рефлекторной дуги Дьюи — это не то же самое, что объяснить эту идею. Первый вопрос целесообразно отнести к области истории идей или интеллектуальной истории. Однако, учитывая ограниченное пространство, необходимо гораздо больше исторических исследований, чтобы укрепить этот предмет.
Оба перечисленных автора внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.
Это исследование было поддержано Национальным фондом социальных наук Китая (грант №: 20CZX015).
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.
Мы благодарны редактору и двум рецензентам за их полезные комментарии к этой рукописи.
- Андерсон М.Л. (2014). После френологии: повторное использование нейронов и интерактивный мозг. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. [Google Scholar]
- Энджелл Дж. (1907). Область функциональной психологии. Психол. преп. 14, 61–91. 10.1037/h0070817 [CrossRef] [Google Scholar]
- Bennett M, R., Hacker PM (2003). Философские основы нейронауки. Оксфорд: Блэквелл. [Академия Google]
- Блох М. (1953). Ремесло историка. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Винтажные книги. [Google Scholar]
- Скучный Э. Г. (1950). История экспериментальной психологии, 2-е изд. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. [Google Scholar]
- Бретт Г. (1921). История психологии, Vol. 3. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Рутледж. [Google Scholar]
- Буббио П. Д. (2017). Органицизм и перспективизм от Лейбница до Гегеля: об органицизме Канта Менша. Философия сегодня. 61, 785–791. 10.5840/philtoday2017613167 [CrossRef] [Google Scholar]
- Кангилем Г. (1994). Жизненно важный рационалист: Избранные сочинения Жоржа Кангилема. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Zone Books. [Google Scholar]
- Чемеро А. (2009). Радикальная воплощенная когнитивная наука. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. [Google Scholar]
- Чиримуута М. (2020). Рефлекторная машина и кибернетический мозг: критика абстракции и ее применение к вычислительной технике. Перспектива. науч. 28, 421–457. 10.1162/posc_a_00346 [CrossRef] [Google Scholar]
- Кларк А. (2016). Неуверенность в серфинге: предсказание, действие и воплощенный разум. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. [Академия Google]
- Декарт Р. (1998). Мир и другие сочинения. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. [Google Scholar]
- Дьюи Дж. (1884). Новая психология. И более. Откр. 2, стр. 278–289. [Google Scholar]
- Дьюи Дж. (1886). Душа и тело. нагрудник Сак. 170, 239–263. [Google Scholar]
- Дьюи Дж. (1887). Психология. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Харпер и братья. [Google Scholar]
- Дьюи Дж. (1896). Понятие рефлекторной дуги в психологии. Психол. преп. 4, 357–370. 10.1037/h0070405 [CrossRef] [Академия Google]
- Дьюи Дж. (1930). От абсолютизма к экспериментаторству, в «Современной американской философии: личные заявления», том. 2, ред. Адамс Г. П., Монтегю В. П. (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: The Macmillan Company;), 13–27. [Google Scholar]
- Фингер С. (2000). Разум за мозгом: история пионеров и их открытий. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. [Google Scholar]
- Фостер М. (1901). Лекции по истории физиологии шестнадцатого, семнадцатого и восемнадцатого веков. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. [Академия Google]
- Фристон К. Дж. (2016). Внимательный фильтр: свободная энергия и действие, в «Прагматическом повороте: к ориентированным на действие взглядам в когнитивной науке», редакторы А. К. Энгель, К. Дж. Фристон и Д. Крагич (Кембридж, Массачусетс: MIT Press; ) 97–107. [Google Scholar]
- Галлахер С. (2017). Вмешательства энактивистов: переосмысление разума. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. [Google Scholar]
- Gault R. (1904). Очерк истории рефлекторного действия во второй половине девятнадцатого века. Являюсь. Дж. Психол. 15, 526–568. 10.2307/1412624 [CrossRef] [Академия Google]
- Гольдштейн К. (1995). Организм: целостный подход к биологии, основанный на патологических данных человека. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Zone Books. [Google Scholar]
- Джеймс У. (1890 г.). Принципы психологии, Vol. 1. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. [Google Scholar]
- Кандель Э. Р., Кестер Дж. Д., Мак С. Х., Зигельбаум С. А. (2021). Принципы нейронауки, 6-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Education. [Google Scholar]
- Лакофф Г., Джонсон М. (1999). Философия во плоти: воплощенный разум и его вызов западной мысли. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Основные книги. [Академия Google]
- Ли Р. (2020). Новое открытие Джона Дьюи: как его психология меняет наше образование. Сингапур: Макмиллан. [Google Scholar]
- Луо Л. (2021). Принципы нейробиологии, 2-е изд. Бока-Ратон: Наука о гирляндах. [Google Scholar]
- Мерло-Понти М. (1967). Структура поведения. Бостон, Массачусетс: Beacon Press. [Google Scholar]
- Метцингер Т., Визе В. (2017). Философия и предиктивная обработка. Франкфурт-на-Майне: MIND Group. [Google Scholar]
- Мюллер Дж. (1838). Элементы физиологии, Vol. 1. Лондон: Тейлор и Уолтон. [Академия Google]
- Мерфи Г., Ковач Дж. К. (1972). Историческое введение в современную психологию, 3-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Харкорт Брейс Йованович. [Google Scholar]
- Николс Т. Р. (2009). Рефлекторные цепи, в Энциклопедии неврологии, изд. Сквайр Л. Р. (Оксфорд: Academic Press;), 73–79. [Google Scholar]
- Шеррингтон К. С. (1906). Интегративное действие нервной системы. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. [Google Scholar]
- Титченер Э. Б. (1898 г.). Постулаты структурной психологии. Филос. преп. 7, 449–465. 10.2307/2177110 [CrossRef] [Google Scholar]
- Титченер Э. Б. (1899). Структурная и функциональная психология. Филос. преп. 8, 290–299. 10.2307/2176244 [CrossRef] [Google Scholar]
- Vaesen K. (2014). Дьюи о расширенном познании и эпистемологии. Филос. Вопросы. 24, 426–438. 10.1111/phis.12041 [CrossRef] [Google Scholar]
- Venturelli A. (2012). Дьюи о рефлекторной дуге и заре динамического подхода к изучению познания. Прагмат. Сегодня. 3, 132–143. http://hdl.handle.net/11336/69282 [Google Scholar]
- Уиллис Т. (1681). Об анатомии мозга в «Остальных медицинских трудах знаменитого и прославленного врача доктора Томаса Уиллиса». (Лондон: Дринг, Харпер, Ли и Мартин;). [Google Scholar]
- Уиллис Т. (1683). Две беседы о душе животных, которая есть душа живого и чувствительного человека. Лондон: Дринг, Харпер, Ли и Мартин. [Google Scholar]
Статьи из Frontiers in Psychology предоставлены здесь с разрешения Frontiers Media SA
Размышление о человеческих рефлексах — Урок
(0 оценок)Нажмите здесь, чтобы оценить
Quick Look
Уровень: 6 (5-8)
Необходимое время: 1 час
(одно 50-минутное занятие плюс 15-минутная подготовка к соответствующему занятию)
Урок Зависимость:
Люди как роботы
Реакция зрачков и проверка времени реакции
предметных областей: Биология, наука о жизни, наука и техника
NGSS:
MS-LS1-8 |
Доля:
TE Информационный бюллетень
Резюме
Студенты узнают о человеческих рефлексах, о том, как наши тела реагируют на раздражители и как некоторые реакции и движения тела контролируются автоматически, без осознанного размышления о движении или реакции. В связанном упражнении учащиеся изучают, как рефлексы работают в человеческом теле, наблюдая за непроизвольным человеческим рефлексом и проверяя время своей реакции с использованием доминирующих и недоминирующих рук. Как только учащиеся поймут, что компоненты схемы «стимул-реакция» являются способом описания человеческих рефлексов и реакций в определенных ситуациях, они связывают эти знания с тем, как можно запрограммировать роботов на выполнение подобных реакций.Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).
Инженерное подключение
Биоинженеры и нейробиологи воспринимают человеческие тела как функционирующие управляемые системы, мало чем отличающиеся от роботов. Исследования все чаще показывают, что математические принципы, подобные тем, которые используются в робототехнике, чрезвычайно полезны или даже необходимы для полного понимания человеческого тела. В качестве примера того, как инженеры черпают идеи из человеческих рефлексов, покрасочные роботы предназначены для получения информации от датчиков зрения, чтобы непрерывно перемещать наконечник распылителя робота, чтобы он всегда находился на правильном расстоянии от кузова автомобиля во время покраски.
Цели обучения
После этого урока учащиеся должны уметь:
- Дайте определение рефлексам и приведите примеры человеческого тела.
- Перечислите типичное время реакции человека.
- Объясните разницу между сознательными и автоматическими (бессознательными) реакциями на раздражители.
- Объясните, как цикл «стимул-сенсор-координатор-эффектор-реакция» работает у людей и роботов и как инженеры могут применять это понимание при проектировании роботов.
Образовательные стандарты
Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.
Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).
В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .
NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемая производительность NGSS | ||
---|---|---|
МС-ЛС1-8. Собирайте и синтезируйте информацию, которую сенсорные рецепторы реагируют на раздражители, отправляя сообщения в мозг для немедленного поведения или хранения в виде воспоминаний. (6-8 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв! | ||
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату | ||
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS: | ||
Научная и инженерная практика | Ключевые дисциплинарные идеи | Концепции поперечной резки |
Собирайте, читайте и синтезируйте информацию из нескольких соответствующих источников и оценивайте достоверность, точность и возможную предвзятость каждой публикации и используемых методов, а также описывайте, как они подтверждаются или не подтверждаются доказательствами. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! | Каждый сенсорный рецептор реагирует на разные сигналы (электромагнитные, механические, химические), передавая их в виде сигналов, которые по нервным клеткам поступают в мозг. Затем сигналы обрабатываются в мозгу, что приводит к немедленному поведению или воспоминаниям. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! | Причинно-следственные связи могут использоваться для прогнозирования явлений в природных системах. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! |
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технология
- Студенты будут развивать понимание характеристик и области применения технологии.
(Оценки
К —
12) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
- Студенты будут развивать понимание отношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения. (Оценки
К —
12) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
- Студенты будут развивать понимание атрибутов дизайна.
(Оценки
К —
12) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное вышеКакое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?
Подписаться
Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!
PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.
Рабочие листы и вложения
Презентация «Размышление о рефлексах» (pptx)
Презентация «Размышление о рефлексах» (pdf)
Тест по рефлексам человека перед уроком (docx)
Предварительная викторина по рефлексам человека (pdf)
Рефлексы человека. Ответы на викторину перед уроком (docx)
Ответы на викторину по рефлексам человека перед уроком (pdf)
Рефлексы человека и робота. Тест после урока (docx)
Рефлексы человека и робота. Тест после урока (pdf)
Рефлексы человека и робота. Ответы на викторину после урока (docx)
Рефлексы человека и робота. Ответы на викторину после урока (pdf)
Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/umo_ourbodies_lesson03], чтобы распечатать или загрузить.Больше учебных программ, подобных этому
Высший элементарный урок
Мозг — это компьютер
Студенты узнают о сходстве между человеческим мозгом и его инженерным аналогом, компьютером. Поскольку учащиеся регулярно работают с компьютерами, это сравнение укрепляет их понимание того, как работает мозг, и в чем он схож с работой компьютера.
Мозг — это компьютер
Высший элементарный урок
Что такое датчик?
Студенты получают строгие знания об основных «датчиках» человека в качестве подготовки к сравнению их с некоторыми электронными эквивалентами в соответствующей деятельности. Студенты изучают концепцию «стимул-сенсор-координатор-эффектор-реакция» для описания человеческих и электронных сенсорных процессов.
Что такое датчик?
Высший элементарный урок
Датчики человека и робота
Учащимся предоставляется обширный опыт работы с человеческими «датчиками» (включая информацию об основных пяти чувствах, анатомии датчиков и процессах нервной системы) и их инженерных эквивалентах, что создает основу для трех связанных действий, связанных со звуковыми датчиками на роботах LEGO®.
Датчики человека и робота
Высшая элементарная деятельность
Реакция зрачков и проверка времени реакции
Учащиеся наблюдают и проверяют свои рефлексы, в том числе (непроизвольную) реакцию зрачка и (произвольное) время реакции с использованием доминирующей и недоминантной рук, как способ дальнейшего изучения того, как рефлексы возникают у людей. Используя информацию из соответствующего урока о том, как роботы реагируют на ситуацию…
Реакция зрачков и проверка времени реакции
Предварительные знания
Понимание пяти чувств человеческого тела. Знакомство с роботами LEGO EV3 и программированием блоков LEGO (компьютер).
Хотя это и не обязательно, мы предлагаем учащимся пройти предыдущий раздел серии «Люди похожи на роботов», предыдущие уроки и задания этого раздела, прежде чем приступить к этому уроку.
Введение/Мотивация
(Будьте готовы показать учащимся презентацию «Размышления о рефлексах» в формате PowerPoint. Начните с проведения предурочной викторины «Человеческие рефлексы», состоящей из двух вопросов, либо раздав бумажные экземпляры, либо показав слайд 2 с ответами на слайде 3.)
Рефлекс – это непроизвольное движение тела в ответ на что-либо. В некоторых случаях тело реагирует на раздражитель, не отправляя сигнал в мозг. Местные нервы обрабатывают информацию от раздражителя и реагируют на нее автоматически. Рефлексы являются автоматическим защитным механизмом организма.
(Продолжайте представлять учащимся содержимое файла PowerPoint, используя рекомендации и предложения, представленные в разделе «Предыстория урока».)
Предыстория урока и концепции для учителей
Заметки учителя
- Во время обоих занятий проведите этот урок, предоставив учащимся информацию о содержании и подробные объяснения понятий, представленные в презентации «Размышления о рефлексах» (файл PowerPoint), используя рекомендации и предложения, представленные ниже.
- Предварительные и последующие тесты (и ответы) встроены в презентацию и , доступные в виде отдельных вложений, оставляя учителю право решать, как их администрировать.
- В первый день примеры человеческих рефлексов знакомят учащихся с основами нервной системы и принципом работы некоторых систем в их телах. Затем презентация структуры «стимул-датчик-координатор-эффектор-реакция» помогает учащимся понять феномен рефлексов с системной/инженерной точки зрения, проводя параллели с роботами и датчиками.
- Во второй день начните с обзора ключевых понятий первого дня. Чтобы проиллюстрировать, как инженерная система может имитировать действия человеческого рефлекса, приготовьтесь продемонстрировать программу EV3 с использованием робота LEGO и сенсорного датчика (подготовлено к упражнению «Круто!» «Программирование мозга робота» в этом модуле. В качестве альтернативы просто используйте слайд, чтобы помочь учащимся вспомнить это упражнение. Затем перейдите к соответствующему упражнению «Реакция зрачков и проверка времени реакции» и предложите учащимся выполнить два практических упражнения, чтобы еще больше укрепить свое понимание человеческих рефлексов. Сначала они наблюдают за зрачковым рефлексом, а затем измерьте их «время реакции», используя простую тестовую установку. В заключение проведите тест на реакцию человека и робота после урока.
День 1: Рефлексы человека — Информация в формате PowerPoint (слайды 1–17)
День 2: Рефлексы человека — информация в формате PowerPoint (слайды 18–22; 15 минут))
- Начните с обзора ключевых понятий предыдущего дня, включая структуру «стимул-сенсор-координатор-эффектор-реакция» ( слайд 18 ).
- В течение 10 минут продемонстрируйте программу EV3 с использованием робота LEGO (подготовлено для задания «Вот круто!» Программирование мозга робота 9).0036 в этом разделе или просто обратитесь к изображениям на слайде, чтобы помочь учащимся вспомнить это действие), чтобы проиллюстрировать, как инженерная система (компьютер, робот) может имитировать действия человеческого рефлекса ( слайд 19 ).
- Затем выполните соответствующее задание, отведя 35 минут на два упражнения. Завершите урок/упражнение, задав после урока викторину из трех вопросов ( слайд 20 , с ответами на слайд 21 ).
Связанные виды деятельности
- Реакция зрачков и проверка времени реакции. Учащиеся получают представление о том, как наши тела реагируют на раздражители и как некоторые реакции и движения тела контролируются автоматически, без сознательного мышления. Пары учащихся наблюдают, проверяют и измеряют свои рефлексы и время реакции.
Словарь/Определения
слуховой: относящийся к слуху.
компьютер: созданное человеком электронное устройство, которое обрабатывает данные, выполняет математические и логические вычисления, отображает графику и помогает вам подключаться к Интернету.
человеческие чувства: Способы, которыми люди воспринимают мир, включая осязание, слух, вкус, обоняние и зрение.
интенсивность: сила или уровень. Для звука интенсивность измеряется в децибелах (дБ), причем более громкие звуки имеют более высокие значения в дБ.
рефлекс: непроизвольное и почти мгновенное движение тела в ответ на раздражитель, в основном для самозащиты и самосохранения.
робот: механическое устройство, которое иногда напоминает человека и способно выполнять множество часто сложных человеческих задач по команде или запрограммировано заранее.
стимул: то, что вызывает реакцию. Множественное число: стимулы
Оценка
Тест перед уроком: Проведите тест из двух вопросов «Человеческие рефлексы» перед уроком (также показанный на слайде 2 в файле PowerPoint), чтобы оценить, насколько учащиеся знают тему до начала урока. Ответы предоставляются отдельным приложением (или на слайде 4).
Тест после урока: Проведите тест из трех вопросов по рефлексам человека и робота (также показан на слайде 20 с ответами на слайде 21) с вопросами, аналогичными тем, что были в тесте перед уроком. Просмотрите ответы учащихся, чтобы оценить их прогресс в понимании.
использованная литература
Доушен, Стивен. Что такое рефлексы? Последнее обновление: сентябрь 2010 г. Детское здоровье от Nemours. По состоянию на 16 апреля 2013 г. http://kidshealth.org/kid/talk/qa/reflexes.html
Список рефлексов (по алфавиту). Последнее обновление: 3 ноября 2012 г. В Википедии, свободной энциклопедии. По состоянию на 16 апреля 2013 г. http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=List_of_reflexes_(алфавитный)&oldid=521175984
Ментальная хронометрия. Последнее обновление: 2 марта 2013 г. В Википедии, свободной энциклопедии. По состоянию на 16 апреля 2013 г. http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mental_chronometry&oldid=541675578
Ваше осязание. Чувства, Oracle ThinkQuest. По состоянию на 16 апреля 2013 г. http://library.thinkquest.org/3750/touch/touch.html
.Авторские права
© 2013 Регенты Университета Колорадо; original © 2012 Кураторы Университета МиссуриАвторы
Марианна Катаньо, Сачин Наир, Чарли Франклин, Сатиш НаирПрограмма поддержки
Программа GK-12, Центр вычислительной нейробиологии, Инженерный колледж, Университет МиссуриБлагодарности
Эта учебная программа была разработана в рамках гранта Национального научного фонда GK-12, номер DGE 0440524.